Programme interdisciplinaire CNRS : TCAN

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Baccino T. [responsabilité scientifique], De Cara B., Thérouanne, P. [présentation] (LPEQ, Nice)

Tijus C. (C.&U., Paris VIII)

Boucheix J-M. (LEAD, Dijon)

Brézillon P. (LIP6, Paris VI)

Relieu M. (ENST, Sophia-Antipolis)

Programme interdisciplinaire CNRS : TCAN

Compréhension collaborative médiatisée par ordinateur

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TCAN Rapport final 2006

Objectif généraux

• Théorique : étudier l’impact d’un contexte collaboratif oral médiatisé par ordinateur sur les processus de compréhension. Compréhension individuelle vs. collaborative : niveaux de

représentation, processus (compréhension, résolution). Compréhension de documents explicatifs (textes),

procéduraux (résolution de problèmes), multimédia (texte et image associées).

• Méthodologiques Analyse de la collaboration : corpus linguistique (interactions

conversationnelles). Modélisation du contexte collaboratif (graphes contextuels). Analyse des processus : oculométrie. Mise en correspondance des phases de collaboration et de

compréhension.

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La collaboration

• La collaboration est une activité synchrone et coordonnée qui résulte de la construction et du maintien d’une conception partagée du problème (Roschelle & Teasley, 1995). Négociation continue via un terrain d’entente

(Clark & Gibbs, 1986). La construction de connaissances mutuelles.

• Contraintes du contexte collaboratif : Communication écrite / orale Degré de synchronicité communication non verbale

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5 axes

lors de la lecture de documents multimédia(Axe 4, LEAD)

lors de la résolution de problèmes(Axe 2, C.&U.)

Expérimentations de compréhension collaborative

lors de la lecture de textes explicatifs(Axe 1, LPEQ)

Analyse conversationnelle des interactions(Axe 5, ENST)

Modélisation du contexte collaboratif par les graphes(Axe 3, LIP6, LPEQ, C.&U.)

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Situation expérimentale générale

Pré-test (questionnaire)

Post-test (questionnaire)

Collaboration (Doc. Amorce)

Lecture (Doc. Cible)

Contexte collaboratif

Processus de compréhension

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Axe 1 – Compréhension de textes explicatifs

Hypothèses – Compréhension et encodage de l’information fonction de :

la collaboration préalable

la hiérarchie sémantique des phrases (phrase noyau ou expansion)

De la mise en forme spatiale du texte (indentation reflétant la hiérarchie de la phrase)

Les premières cultures d'huîtres perlières ont commencé à la fin du dix-huitième siècle.

Les huîtres sont nettoyées par le perliculteur pour être débarrassées des parasites qui entourent les coquilles.

Les perliculteurs, ou greffeurs, sont pour la majorité des chinois ou des polynésiens.

Les huîtres sorties de la station d'élevage sont stockées près du local de greffe.

Une perle de culture naît de l’introduction d'un petit noyau artificiel inséré dans la glande sexuelle de l'huître.

L'huître neutralise l'intrus, le noyau, en l'entourant du sac perlier.

Une fois fermé, le sac perlier sécrète la matière perlière, la nacre.

Les perles de culture sont utilisées dans la fabrication de bijoux.

Axe 1 - Exemple : Comment l'huître fabrique les perles ?

Introduction

Conclusion

Expansion 2.1

Noyau 1

Expansion 1.1

Expansion 1.2

Expansion 2.2

Noyau 2

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Axe 1 – Mise en forme des textes

Introduction

Conclusion

Expansion

Noyau

Expansion

Expansion

Expansion

Noyau

Texte mis en forme (indentation)

Texte non mis en forme

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Comment l’huître

fabrique des perles ?

Comment l’huître


1. Collaboration ou évocation (1’30’’)

Comment l’huître neutralise-t-elle le noyau ?

En l’entourant d’un sac

En sécrétant un liquide acide qui le détruit

En éjectant le noyau





3. QuestionRéponse individuelle à une question de compréhension

















Enregistrement des mouvements

des yeux

Axe 1 - Procédure

Collaboration Evocation

Comment l’huître


2. LectureLecture individuelle du texte













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Axe 1 - Plan d’analyse

• Variables indépendantes : Collaboration / Evocation Textes mis en forme (indentation) / non mis en forme Hiérarchie sémantique de la phrase (noyau / expansion) S < Col2* MeF2 > * Hier2

• Variables dépendantes (pondéré par N caractères) : Durée de fixation (premier ou second passage, totale) Probabilité de refixation % d’erreurs

• N = 56

Z

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Axe 1 - Résultats : collaboration vs. évocation

F (7 , 364)=2 ,5526 , p=,01411

Co llab Evoc

In tro N1 E1.1 E1.2 N2 E2.1 E2.2 Conclu

P

18

20

22

24

26

28

30

32

34

36

38

40

42

44

Ms

Sentence

Dur

ée d

e fix

atio

n p

rem

ier

pass

age

par

car

actè

re (

ms)

Effet de la collaboration sur les phrases introductives

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Axe 1 – Résultats

• Mesures oculaires : Bénéfice de la collaboration uniquement pour

la 1ère phrase Bénéfice du marquage visuel de la hiérarchie

des phrases Durée de fixation fonction de la hiérarchie des

phrases.

• % d’erreurs : Bénéfice uniquement du marquage visuel de

la hiérarchie des phrases.

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Axe 3 – Modélisation du contexte collaboratif

• Analyse à l’aide des graphes contextuels du corpus oral des collaborations dans les expérimentations de l’Axe 1.

• 176 (11 paires de participants * 16 Textes) fichiers Mp3 de 90 sec. correspondant à l’élaboration de la réponse par les deux membres de la paire lors de la phase de collaboration.

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Axe 3 - Les graphes contextuels

Reformulate the question

ACTIVITY-1 (example)

Establish the vocabulary

Generate the explanation

Question understanding

Explanation

Find potential elements, examples

Both do not know

Give strightly the answer


Cit the elements

ofthe answer

One knows

Justify ?

no

yes

Answer building

Collect elements


Build the answer

1

2

3

4

Give an example

Give a counter-example

Direct

Undirect

No

Illustrate?

ACTIVITY 1: Illustrate

Give a shared reference (ads., proverb, etc.)

Reference?

personnal

shared

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Axe 3 – Résultats : le modèle de dialogue

Phase FréquenceRang

moyen% Collaboration

E1. Reformuler la question

70 1,27 1,4

E2. Trouver un exemple

58 2,05 17,2

E3. Collecter des connaissances

133 1,98 90,2

E4. Intégrer (élaborer la réponse)

129 1,77 55,0

N =174

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Axe 3 – Résultats : le graphe contextuel

Reformulate the question


Establish the vocabulary

Generate the explanation

Question understanding

Explanation

Find potential elements, examples

Both do not know

Give strightly the answer


Cit the elements

ofthe answer

One knows

Justify ?

no

yes

Answer building

Collect elements


Build the answer

1

2

3

4

17


Axe 3 – Résultats : typologie des réponses

0

5

10

15

20

25

30

35

1 : aucun neconnait

2 : Explication 3 : Elaborationde la réponse

4 : Un connaît

Chemin

Fré

qu

ence

a : Réponse correcte (bonne granularité)

b : Réponse correcte (trop superficielle)

c : réponse correcte (trop détaillée)

d : réponse partielle

e : réponse partiellement fausse

f : fause réponse

g : pas de réponse

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Axe 5 – Analyse conversationnelle

Analyse conversationnelle ethnométhodologique des interactions :

pas de détail de production négligé a-priori (prosodie, interjections, accentuations, silences,…)

Compréhension des ressources utilisées par les participants pour organiser l'interaction

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Axe 5 - Résultats

• Les consignes incitent à la discussion autour d'une thème, alors que la question posée incite à donner une réponse précise.

• Formats conversationnels distincts selon qu'un participant pouvait ou pas apporter une réponse dès le début de l'échange : Prise en charge complète par l'un des sujets Construction collaborative d'une exploration

thématique Construction interactionnelle de la réponse

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Axe 2 – Résolution de problème

• Objectifs des deux expérimentations : Comparer les situations d'audioconférence

et de visioconférence. Evaluer l’apprentissage à partir de la lecture

de la consigne.

• Problème des neuf points

Etat initial Etat final

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Axe 2 - Hypothèses

1. La perception visuelle du matériel et des actions augmente le contexte et favorise la centration de l’attention.

2. La perception visuelle augmente le contexte et amoindrit la verbalisation et l’expression des catégories utiles à la conceptualisation et la compréhension.

3. La connaissance du partenaire amoindrit les verbalisations.

4. les règles d’actions contenues dans la consigne s’interprètent en résolvant le problème.

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Axe 2 - Plan expérimental

• Visibilité (V2) : visible / masqué

• Connaissance entre les deux sujets (K2)

• S8<V2 x C2>

Condition visible (vidéoconférence)

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Axe - Résultats

• Réussite : visible (.87) # masqué (.81)

• N essais : visible > masqué

• N régulation d'actions : visible > masqué

• N régulations solutions : visible > masqué

• Quantité d'échanges verbaux : masqué > visible se connaissent > à ne se connaissent pas a un effet positif sur la réussite

• Apparition plus tardive en condition visible des termes relatifs à la conceptualisation

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Axe 2 - Résultats

• Enregistrement oculaires lors de la lecture de la consigne avant ou après la résolution de la tâche, ou seulement après.

• Nombre et temps total de fixations :avant > après # seulement après

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Axe 2 - Conclusions

• Percevoir ce que fait le collaborateur en augmentant le contexte favorise la centration de l’attention et le travail mené ensemble, surtout quand on connaît son partenaire.

• En revanche, cette perception visuelle peut appauvrir les échanges verbaux et être un frein à la conceptualisation et à la compréhension.

• La situation de collaboration entraîne une meilleure connaissance des processus de résolution de problème de part les verbalisations qu'elle suscite.

• Avoir résolu le problème permet de comprendre le contenu du texte de la consigne.

• L’oculométrie cognitive apparaît être un bon indicateur de la capacité de résolution du problème.

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Axe 4 – Documents multimedias

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Axe 4 - Procédure

1. Pré-test (connaissances sur le domaine)

2. Collaboration / apprentissage Col 0 (pas de collaboration, 100% dcts) Col – (orale, 50 % dcts) Col+ (orale et visuelle, 50 % dcts)

3. Compréhension

4. Post-test (uniquement 2èmes expériences)

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Axe 4 - Résultats

• 1ère série Temps collaboration : pas d'effet Phase de compréhension - score au montage

• Moyenne : C0 # C- # C+• Dispersion : C0 > C- # C+

• 2ème série (en cours) : tâches quotidiennes

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Perspectives

• Analyses corrélationnelles entre le type de collaboration et les données recueillies lors de la phase de lecture (en cours).

• Développer un ensemble de spécifications ergonomiques visant à définir les conditions optimales de collaboration (CMC). Application au cartable électronique (C. Tijus).

• Développer un champ d’études portant sur la compréhension collaborative (Laboratoire des Usages de Sophia-Antipolis).

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Baccino T. [responsabilité scientifique], De Cara B., Thérouanne, P. [présentation] (LPEQ, Nice)

Tijus C. (C.&U., Paris VIII)

Boucheix J-M. (LEAD, Dijon)

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Relieu M. (ENST, Sophia-Antipolis)

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Exemple : question





T

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Axe 1 - Analyse des mouvements des yeux

A

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